Поршневой компрессор - широко распространенное изделие машиностроения, эффективность которого в значительной мере определяет также технико-экономические параметры двигателя внутреннего сгорания (ДВС), воздушного теплового насоса и холодильной установки.

В предлагаемой мною конструкции цилиндропоршневая группа представляет собой тандем двух плоских поршней диаметром по 200 мм, закрепленных на одном штоке, который перемещается вдоль оси в двух подшипниках скольжения, расположенных в нижнем и среднем фланцах. Между каждым поршнем и цилиндром существует гарантированный радиальный зазор с бесконтактным газодинамическим уплотнением. Такая конструкция не требует смазки, что позволяет получить необходимое давление воздуха без загрязнения его маслом. Кинематика нагнетателя гарантирует отсутствие боковых усилий в поршнях, что в совокупности с крайне малым трением в паре цилиндр-поршень способствует повышению к.п.д. компрессора и увеличению ресурса его работы.
В цилиндрах предусмотрены отверстия для впуска и выпуска воздуха из-под поршневого пространства. Пространства под поршнями могут быть использованы для получения сжатого воздуха при двойном действии процесса сжатия.
Подшипники скольжения, в которых ходит шток, не испытывают боковых усилий. Шатуны соединены с двумя дисками-шестернями двух составных коленчатых валов. Обе шестерни находятся в зацеплении между собой, что обеспечивает согласованное движение шатунов.
Четыре выходных конца двух коленчатых валов предназначены для установки вентильных электродвигателей мощностью по 50 кВт с управляемым крутящим моментом, и двух масляных насосов Ш-32.
При сохранении габаритов и массы (до 100 кг) производительность компрессора 2-ПК (размерность 21/23) можно повысить до 100 м3/мин, а рабочее давление до 40 атм.
Исходя из энергетических возможностей экспериментальной базы для привода компрессора использован электродвигатель постоянного тока с постоянными магнитами ЭДМ-16У с номинальной мощностью 1,6 кВт. С противоположной стороны того же коленвала была присоединена свободная турбина с планетарным редуктором от турбостартера ТС-21, на которую осуществлялась подача воздуха из-под нижнего поршня.
В процессе проведения опытов были выявлены заложенные в проекте особенности работы схемы разработанного компрессора 2-ПК. Так, процесс одностороннего сжатия воздуха осуществляется при одновременном движении поршней из нижней мертвой точки (НМТ) к верхней мертвой точке (ВМТ).
С ростом частоты вращения турбопривода, к.п.д. компрессора 2-ПК может нарастать и приобретать весьма большие значения.
Оценочные расчеты показали, что свободная турбина запасает энергию маховика, которая отдает мощность (около 400 кВт) шатунно-поршневой группе при кратковременной потере только 10% энергии маховика.
Перспективным источником энергии для газовой турбины может быть камера сгорания с детонационным сверхзвуковым горением топливовоздушной смеси импульсного типа, когда сила давления продуктов взрыва на турбину осуществляется на участке всасывания воздуха в компрессор, т. е. от ВМТ до НМТ, а процесс сжатия воздуха происходит за счет энергии маховика турбины.
Запуск компрессора с турбоприводом можно осуществить стартер-генератором или паровой турбиной - от пневмоаккумулятора - ресивера, а также любым иным приводом.
Наш коллектив надеется на взаимовыгодное сотрудничество по доводке 2-ПК с заинтересованными партнерами.
Справки по тел. 8-498-584-0944 с 20.00 до 22.00